Jurnal Biogenesis Vol, 1(1):21-25, 2004 © Program Sladi Pendidikan Biologi FK IP Universitas Riau ISSN : 1829-5460
RESPON EKSPLAN DAUN TANAMAN JERUK MANIS (Citrus sinensis L.) SECARA IN VITRO AKIBAT PEMBERIAN NAA DAN BA
Sri Wulandari*', Wan Syafli danYossilia Laboratorium Botani Jurusan PM1PA FKIP Universitas Riau, Pekanbaru 28293 Diterima 15 Apnl 2004, Disetujui 13 Juni 2004
A bstract
The effect o f Naphthalene Acetid Acid (NAA) and Benzyl Adenine (BA) o f concentration o f leaf eksplar Citrus Sinensis L. by in vitro was studied at tissue culture laboratory o f Balai Benih Induk Pekanbaru, The experiment was conducted using Completely Randomized Design (RAL) with three replicates. The treatment consist o f A (without NAA and BA), B (0,1 ppm NAA and 0,1 ppm BA), C (1 ppm NAA and 0,1 ppm BA), D (10 ppm NA and 0,1 ppm BA), E (0,1 ppm NAA and 1 ppm BA). F (1 ppm NAA and 1 ppm BA). G (10 ppm NAA and 1 ppm BA), H (0,1 ppm NAA and 10 ppm BA), I (1 ppm NAA and 1C ppm BA) and J (10 ppm NAA and 10 ppm BA),The results o f this experiment showed that respon growl! o f good leaf eksplan. NAA and BA at concentration 0,1; 1 and 10 ppm can yield forming of root and callus can’t forming o f buds. Callus initiation and root quickest o f concentration 10 ppm NAA and 0,1 ; 1 , 10 BA ppm that is 10,00 and 14,66. Amount root o f concentration 1 ppm NAA and 10 ppm BA is 29,66 and wet weight o f callus high at gave o f concentration 10 ppm NA and 10 ppm BA is 0,25 gr. Key words : Eksplan, Citrus Sinensis L, NAA, BA PENDAHULUAN Jeruk manis (Citrus sim nsis L.) merupakan komoditas pertanian yang penting saat mi dan menempati posisi teratas dalam bidang agroindustri, baik sebagai buah segar maupun dalam bentuk olahan. Menurut Jumin (1997) permintaan jeruk manis lerus meningkat karena harganya yang ekonomis dan banyak mengandung vitamin C, sehingga produksi jeruk manis belum mencukupi kebutuhan konsumsi jeruk dalam negeri. Hal ini merupakan tantangan dan peluang yang baik bagi para petani, pengusaha jeruk manis dalam meningkatkan produksi jeruk manis. Kampar merupakan daerah sentra *) Komunikasi Penulis : Laboratorium Botani Program Studi Pendidikan Biologi FKIP Universitas Riau
produksi tanaman jeruk manis yang penting d: Propmsi Riau. Berdasarkan hasii surve> di lapangan, selama ini petani memperoleh bibi jeruk manis dalam bentuk okulasi antara jerul asam sebagai batang bawah dan jeruk mani; sebagai batang atas. Hal ini dilakukan karen; sebagiau besar pertumbuhan bibit alami jeml manis sukar menghasilkan buah. Selam iti penyediaan bibit batang bawah harus didatangkat dari luar daerah Riau. Oleh karena itu perlu dicar altematif pemecahan masalah pengadaan bibi jeruk manis dalam jumlah yang besar dan wakti yang singkat. Menurut Suryowinoto (1996) salah sati altematif pemecahan masalah yaitu melalui teknil kultur jaringan atau teknik invitro. Dalam budiday tanaman dengan menggunakan teknik kultu jaringan, pemberian zat pengatur tumbuh dalan media tanam dan pemilihan eksplan sebagai bahai
Wulundari, Syafii dan Yossilia : Reapon Eksplan Daun Tanaman Jeruk
inokulum awai yang ditanam dalam media perlu diperhatikan, karena mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan eksplan tersebut menjadi bibit yang baru. Penggunaan eksplan dari jaringan muda lebih sering berhasil karena sel-selnya aktif membelah, dinding sel tipis karena belum terjadi penebalan lignin dan selulose yang menyebabkan kekaknan pada sel. Gunawan (1995) menyatakan bagian tanaman yang dapat digunakan sebagai eksplan adalah : pucuk muda, batang muda., daun muda, kotiledon, hipokotil. Menurut Wattimena ( i 992) perbedaan dan bagian tanaman yang digunakan akan menghasilkan pola pertumbuhan yang berbeda. Eksplan tanaman yang masih muda menghasilkan tunas maupun akar adventif lebih cepat bila dibandingkan dengan bagian yang tua. Zat pengatur tumbuh pada tanaman adalah senyawa orgamk yang bukan hara yang dalam jumlah sedikit dapat mendukung (promote), menghambat dan merubah proses fisiologi tumbuhan (Abidin, 1995), Auksin dan sitokinin adalah zat pengatur tumbuh yang sering ditambahkan dalam media tanam karena mempengaruhi pertumbuhan dan organogenesis dalam kultur jarmgan dan organ. Menurut Wattimena (1992) auksin sintetik perlu ditambahkan karena auksin yang terbentuk secara alarm sering tidak mencukupi untuk pertumbuhan jaringan eksplan. Auksin mempunyai peranan terhadap pertumbuhan sel, dominasi apikal dan pembentukan kalus. Kisaran konsentrasi auksin yang biasa digunakan adalah 0,01 - 10 ppm. Naphthalene Acetic Acid (NAA) adalah auksin smtetik yang sering ditambahkan dalam media tanam karena mempunyai sifat lebih stabil daripada Indol Acetic Acid (IAA). Menurut Hendaryono dan Wijayam (1994) IAA dapat mengalami degradasi yang disebabkan adanya cahaya atau enzim oksidatif. Oleh karena sifatnya yang labil IAA jarang digunakan dan hanya merupakau hormon alam i yang ada pada jaringan tanaman yang digunakan sebagai eksplan. Sedangkan NAA tidak mudah terurai oleh enzim yang dikeluarkan sel atau pemanasan pada proses sterilisasi. Sitokinin adalah zat pengatur tumbuh yang berperan dalam mengatur pembelahan sel serta mempengaruhi diferensiasi tunas pada jaringan
22
kalus. Menurut Mariska et (1987) Benzyl Adenine (BA) merupakan zat pengatur tumbuh sintetik yang daya rangsangnya lebih lama dan tidak mudah dirombak oleh sistem enzim dalam tanaman. BA dapat merangsang pembentukan akar dan pembentukan tunas. Penambahan auksin dan sitokinin secara kombinasi telah berhasil dilakukan terhadap beberapa spesies tanaman Welander (1997) dalam Asmirda (1993) membuktikan bahwa rasio NAA dan BA yaitu 10 ; 1 efektif untuk induksi tunas dan akar Begonia sp. Wijono dalam Prahardini dan Sudaryono (1992) membuktikan bahwa penambahan 3 mg/l NAA dan 2 mg/l BA efektif untuk induksi kalus pepaya dan jumlah kultur perkalus meningkat dengan peningkatan NAA dari I mg/l 3 mg/l. Berdasarkan kebutuhan zat pengatur tumbuh untuk pembentukan kalus, maka dalam media tanam perlu ditambahkan auksin dan sitokinin. Interaksi kedua zat ini mempengaruhi pertumbuhan, morfogenesis dalam kultur sel, kultur jaringan dan organ. Konsentrasi dari kedua zat pengatur tumbuh ini sering mengendalikan bentuk dan jumlah pertumbuhan suatu kultur, baik pertumbuhan kalus atau organogenesis. Sehubungan dengan hal tersebut, perlu dilakukan penelitian yang bertujuan untuk mengetahui respon eksplan daun tanaman jeruk mani s secara invitro akibat pemberian NAA dan BA.
BAHAN DAN METODE Penelitian dilakukan di Laboratorium Kultur Jaringan Balai Benih Induk (BB1) Marpoyan Pekanbaru. Metode yang digunakan adalah eksperimen, menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan 10 perlakuan dan 3 kali ulangan. Perlakuan yang diberikan terdiri dan A (tanpa NAA dan BA), B (0,1 ppm + 0,1 ppm BA). C (1 ppm NAA + 0,1 ppm BA), D (10 ppm NAA + 0,1 ppm BA), E (0,1 ppm + 1 ppm BA), F (1 ppm NAA + I ppm BA), G (10 ppm NAA + 1 ppm BA), H (0,1 ppm + 10 ppm BA), I (1 ppm NAA f 10 ppm BA) dan J (10 ppm NAA + 10 ppm BA). Penelitian ini menggunakan Media Murashige dan Skoog (MS), eksplan daim diperoleh dan kecambah jeruk manis (Citrus sinensis L.) benunur
Wulandari, Syafii dan Yossllia : Respon Eksplan Daun Tanaman Jeruk
4 minggu yang ditumbuhkan secara invitro, t abel 1. Respon eksplan daun tanaman jeruk mani; (Citrus sinensis L.) secara m vitro akiba Naphthalene Acetic Acid (NAA) dan Benzyl pemberian NAA dan BA terhadap persentass Adenine (BA). tumbuh Prosedur kerja dalain penelitian ini adalah ; Persentase Tumbuh Perlakuan sterilisasi alat dan media dengan menggunakan (%) autoklaf pada suhu 121°C tekanan 15 psi selama 15 100 A (Kontrol, tanpa NAA dan BA) menit. Penyediaan eksplan diperoleh dan bemh F1 B (0,1 ppm NA A + 0,1 ppm BA) 100 100 C ( 1 ppm NAA + 0,1 ppm BA) yang ditumbuhkan secara invitro pada media MS D (10 ppm NAA + 0,1 ppm BA) 100 dasar tanpa zat pengatur tumbuh. Biji jeruk manis E (0,1 ppm NAA + 1 ppm BA) 100 yang akan ditanam dalam media dikupas dan F (1 ppm NAA + ! ppm BA) 100 disterilkan dengan alkohol 70% kemudian dibilas O (10 ppm NAA + 1 ppm BA) 100 dengan akuades, Setelah 4 mmggu, daun dan 100 H (0,1 ppm NAA + 10 ppm BA) 100 I (1 ppm NAA + 10 ppm BA) kecambah ditanam dalam media perlakuan yang J (10 ppm NAA + 10 ppm BA) 100 sudali ditambahkan NAA dan BA sesuai dengan konsentrasi perlakuan, diberi pemadat bubuk agar Penambahan NAA dan BA secara eksogen 8 gr dan akuades hingga volume mencapai 1 liter kedalam media diduga dapat menginduksi sel-sel dengan keasaman media pada pH 6,0. Media potongan jaringan sehingga aktivitas enzim dan disterilkan kemudian diftiang kedalam botol kultur sebanyak 20 ml ditutup dengan aluminium foil dan metabolisme jaringan dapat bekerja dengan aktif, selanjutnya disterilkan dalam autuclaf, media Konsentrasi NAA dan BA yang dibenkan belum dibiarkan selama 3 hari di rak kultur untuk melihat bersifat menghambat pertumbuhan jaringan. Hasil pengamatan terhadap inisiasi kalus, terkontaminasi atau tidak. Penanaman eksplan akar dan mnas dapat dilihat pada Tabel 2. daun dilakukan dalam Laminar air flow yang sudah disterilkan. Botol yang telah berisi eksplan diletakkan pada rak kultur dan diberi culiaya 40 Tabel 2, Respon eksplan daun tanaman jeruk manis (Citrus sinensis L.) secara in vitro akibat watt dengan suhu 24ÜC selama 2 bulan. pemberiaan NAA dan BA terhadap inisiasi Parameter yang diamati meliputi ___ ____ kalus, akar dan tunas____________________ persentase tumbuh (%), saat munculnya (inisiasi) kalus, akar dan tunas (hari setelah pengkulturan), jumlah akar dan tunas serta bobot kalus. Data yang A (Kontrol, tanpa NAA dan BA) diperoleh dianalisis secara diskriptif dan Análisis B (0,1 ppm NAA + 0,1 ppm BA) 18,66 22,66 20,0 11,33 Varian , untuk mengetahui perbedaan rerata C (1 ppm NAA + 0,1 ppm BA) D (10 ppm NAA + 0,1 ppm BA) 10,00 14,66 pengamh antar perlakuan dilalaikan uji lanjut 14,00 18.00 E (0,1 ppm NAA + 1 ppm BA) dengan Duncan Multiple Range Test (Steel & F (1 ppm NAA + 1 ppm BA) 19,33 14,66 Torrie, 1991). G (10 ppm NAA + 1 ppm BA) 10,00 14,66 -
HASIL DAN PEMBAHASAN Respon eksplan daun tanaman jeruk manis (Citrus sinensis L.) secara invitro akibat pemberian NAA dan BA selama 8 minggu pengkulturan terhadap persentase tumbuh dapat dilihat pada Tabel 1, Pada Tabel 1 terlihat bahwa persentase tumbuh eksplan daun jeruk manis pada semua perlakuan 100%, hal ini disebabkan eksplan yang digunakan adalah daun dan pucuk yang mempunyai sifat meristematik sehingga sel-sel yang menyusun jaringan masih aktif membelah.
H (0,1 ppm NAA +10 ppm BA) 35,00 1 (1 ppm NAA + 10 ppm BA) 14,00 j (10 ppm NAA + 10 ppm BA) 10,00 Keterangan: hsp : hari setelah tanam - : tidak terbentuk
-
-
42,00 22,66 14,66
-
Pada Tabel 2 terlihat bahwa semua perlakuan kecuali kontrol dapat membentuk kalus dan akar tetapi tidak dapat terbentuk mnas Tidak terbenttiknya kalus dan akar pada kontrol disebabkan unsur-unsur hara yang terdapat dalam media MS belum mampu untuk menginduksi terbentuknya kalus dan akar. Selain itu zat pengatur tumbuh yang ditambahkan kedalam media untuk pertumbuhan tidak ada. Hal ini
23
Wulandan, Syafli dan Yosiilia : Respon Eksplan Daun Tanaman Jeruk
didukung oleh pendapat Wattimena (1992) bahwa zat pengatur tumbuh adalah salah satu faktor yang penting diantara faktor lainnya yang dapat mempengaruhi pertumbuhan organ dari potongan jaringan yang ditanam baik jenis maupun konsentrasinya. Dilihat dari reratanya kalus terbentuk pada minggu kedua pengkulturan yaitu antara 10,00 14,66 hari, namun pada perlakuan D. G dan J terbentuknya kalus lebih cepat yaitu 10 hari setelah pengkulturan. Hal ini menunjukkan bahwa pemberian konsentrasi 10 ppm NAA dan 0,1, dan 10 ppm BA telah mencapai keseimbangan yang tepat sehingga sel-sel tennduksi lebih cepat untuk melakukan pembelahan terus menerus dan dihasilkan kalus yang lebih besar dan banyak. Pada perlakuan H terbentuknya kalus terlama dan kalus yang dihasilkan kecil dan sedikit. Kalus tumbuh hanya pada bekas potongan eksplan terutama pada daerah ibu lalang daun. Lamanya wakpi terbentuknya kalus diduga konsentrasi 0,1 ppm NAA tidak mampu mengimbangi konsentrasi 10 ppm BA. Wattimena (1992) menyatakan untuk pembentukan kalus dibutuhkan konsentrasi auksin tinggi (NAA) dengan konsentrasi sitokinin yang rendali (BA). Dilihat dari reratanya pada perlakuan D, G dan J terbentuknya akar juga tercepat dibandingkan dengan perlakuan yang lain. Cepatnya terbentuk kalus dipengaruhi oleh cepatnya terbentuknya kalus dan tingginya konsentrasi NAA (10 ppm), George dan Shernngton dalam Roseliza (1995) menyatakan bahwa NAA digunakan untuk menginduksi pembenftikan akar dan mempunyai aktifitas dua kah aktifitas IAA. Pada perlakuan H terbentuknya akar juga paiing lama dan akar yang terbentuk sangat kecil, pendek dan sedikit. Hal ini terjadi karena belum tercapainya keseimbangan antara pemberian 0,1 ppm NAA dan 10 ppm BA eksogen kedalam media sehingga kalus belum mampu berdiferenstasi membentuk akar. Pembentukan akar terlambat d id u g a kandungan B A yang tinggi, Pada penelitian ini belum ditemukan konsentrasi NAA dan BA yang tepat untuk inisiasi lunas. Menurut Khrisnamoorthy dalam Roseliza (1995) mekanisme dasar yang mengatur organogenesis melibatkan auksin (NAA) dan
24
sitokinin (BA) sehingga menyebabkan terbentuknya kalus, akar dantunas. Hasil analisis varian menunjukkan bahwa pemberian NAA dan BA tidak berpengaruh nyata terhadap jumlah akar, hal mi kemungkinan disebabkan konsentrasi NAA dan BA belum seimbang untuk pembentukan akar, Hasil reratanya dapat dilihat pada Tabel 3, Tabel 3. Respon eksplan daun tanaman jeruk manis (CitniS siyiensis L ) seeara m vitro akibat
pemberiaan NAA dan BA terhadap jumlah akar
Perlakuan A (Kontrol, tanpa NAA dan BA) 13 (0,1 ppm N A A + 0,1 ppm BA) C ( I ppm NAA + 0,1 ppm BA) D (10 ppm NAA + 0,1 ppm BA) E (0,1 ppm NAA + 1 ppm BA) F (1 ppm NAA + I ppm BA) G ( 1 0 ppm NAA + 1 ppm BA) H (0,1 ppm NAA + 10 ppm BA) 1 (1 ppm NAA f 10 ppm BA) j (10 ppm NAA + 10 ppm BA)
Jumlah akar (buah) 0,00 1,33 26,00 5,00 0,33 13,33 4,33 0,66 29,66 15,66
Pada Tabel 3 terlihat bahwa jumlah akar yang terbanyak pada perlakuan I yaitu 29,66 buah. Pada perlakuan ini konsentrasi 10 ppm BA tidak mampu mengimbangi konsentrasi 1 ppm NAA yang mempunyai kemampuan dalam merangsang pembelahan sel dan diferen$iasi terutama dalam pucuk tanaman dan pertumbuhan akar. Krishnamoorthy dalam Roseliza (1995) menyatakan bahwa pada umttmnya perbandingan yang relatif tmggi antara auksin dan sitokinin akan mempengaruhi pembentukan akar. Respon eksplan daun tanaman jeruk manis (■Citrus sinensis L.) terhadap bobot kalus menunjukkan hasil yang berpengaruh nyata. Hasil pengamatan terhadap rata-ratanya dapat dilihat pada Tabel 4. Pada Tabel 4 terlihat bahwa rerata bobot kalus berkisar antara 0-0,25 gram. Bobot basah kalus tertinggi dijumpai pada perlakuan J yaitu 0,25 gram, hai ini disebabkan konsentrasi NAA dan BA yang diberikan mampu mendorong terbentuknya kalus lebih cepat dan diikuti pertumbuhan sel sehingga meningkatkan bobot basah kahis. Tingginya bobot kalus dapat
Wulandarl, Syajii dan Yossiha: Respon Eksplan Daun Tanaman Jeruk
diindikasikan dari besamya ukuran kalus yang dihasilkan Tabel 4,
Respon eksplan daun tanaman jeruk manis (Citrus sinensis L.) secarâ in vitro akibat pembcriaan NAA dan BA terhadap bobot kalus Bobot basah kalus Perlakuan (Gram) A (Kontrol, tanpa NAA dan BA) 0.000 a B (0,1 ppm NAA + 0,1 ppm BA) 0,00016 a C (1 ppm NAA + 0,1 ppm BA) 0,053 a D (10 ppm NAA + 0,1 ppm BA) 0,12 b E (0,1 ppm NAA + 1 ppm BA) 0.000 a F ( 1 ppm NAA + ] ppm BA) 0,053 a G (10 ppm NAA + 1 ppm BA) 0,14 b H (0,1 ppm NAA + 10 ppm BA) 0,00033 a I (1 ppm NAA + 10 ppm BA) 0,0048 a J (10 ppm NAA + 10 ppm BA) «,25 e Keterangan : Angka yang diikuti oleh huruf keeil yang sama pada masing-masing kolom atfalah tidak berbeda nyata P(< 0.05)
KESIMPULAN Pemberian NAA dan BA pada semua perlakuan dapat menghasilkan pertumbuhan eksplan daun yang baik (100%) dan pembentukan kalus serta akar tetapi belum menghasilkan mnas. Inisiasi kalus dan akar tercepat pada pemberiaan 10 ppm NA dengan 0,1, 1, 10 ppm BA yaitu 10,00 dan 14,66 hari setelah pengkulturan. Jumlah akar terbanyak pada pemberian 1 ppm NA dan 10 ppm BA yaitu 29,66 buah dan bobot basah kalus pada pemberian 10 ppm NA dan 10 ppm BA yaitu 0,25 gram. D A F T A R PUSTAK A
Abidin, Z. 1995. Dasar-Dasar Pengetahuan Tentang Zat Pengatur Tumbuh. Angkasa Bandung. Asmirda.1993. Respon Pertumbuhan Potongan Jaringan Daun Jeruk N ipis( Cius aurantifolia Swingle) Pada M edium M S Dengan Penambahan 2,4 D NAA dan BA. Tesis UNAND Padang. Gunawan, L.W. 1995. Teknik Kultur Invitro Dalam Holtikultura. Penebar Swadaya. Jakarta. Hendaryono, D.P.S & A. Wijayani. ¡994. Teknik Kultur Jaringan, Kanisius. Yogyakarta. J um m, H. B. 1997. Perkembangan Baru Dalam Breeding Citrus Suatu Tinjauan Bioteknologi. UIR Press. Pekanbaru.
Mariska, If E. Gati &- D. Suksnadjaya, 1987 Ku! M asa Tunas dan Tangkai daun Pada Tanam Geranium Secara In Vitro, Pembr, Littri. XIII (141-45. Prahardim, P,E. R &. Sudaryono, T. 1992, PengU) Kumbinasi Asam Neftalen Asetat dan Benzyladei Terhadap Kultur Pepaya Kultivar Dantpit S ea lu Vintro. J,Hort, 2(4): 6-11 Roseliza, D. 1995.Kultur padi (Oryza sativa.JL) Rand K m in g pada Medium M $ dengan Penambah 2.4.D, Kinetin, NAA dan BA . Skripsi, UNA1 Padang. Steel R G D dan Tyrrig J.H. 1991 Pritisip d Prosedur Statistika Perguruan Tinggi, Gramec Pustaka Utama. Jakarta. Suryowmoto, M. 1996. Pemuliaan Tanaman Secara Vitro. Kanisius. Yogyakarta. Wattimena, Q. A. 1992 Bioteknologi Tanami Departemen Pendidikan dan Kebudayaan II Bogor
